RNA干擾：從基因功能到生物農(nóng)藥

目錄
第1章　RNA干擾簡介 1
1.1　RNA干擾現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1
1.1.1　植物和真菌中的RNA干擾現(xiàn)象 1
1.1.2　線蟲中RNA干擾現(xiàn)象誘導(dǎo)分子的發(fā)現(xiàn) 1
1.2　RNA干擾的原理 2
1.2.1　RNA干擾相關(guān)的關(guān)鍵分子 2
1.2.2　細(xì)胞核中3
1.3　RNA干擾技術(shù)的應(yīng)用 5
1.3.1　RNA干擾在基因功能研究中的應(yīng)用 5
1.3.2　RNA干擾在植物病蟲害防治和益蟲保護(hù)中的應(yīng)用 8
1.3.3　RNA干擾在人類醫(yī)藥研發(fā)和疾病治療中的應(yīng)用 10
第 2章　RNA干擾的分子機(jī)制 14
2.1　RNA干擾在生物體中的通路 14
2.1.1　miRNA通路 14
2.1.2　siRNA通路 18
2.1.3　piRNA通路 21
2.2　dsRNA的胞吞及轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制 23
2.2.1　dsRNA的胞吞機(jī)制 23
2.2.2　dsRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制 31
2.3　環(huán)境RNA干擾和系統(tǒng)性RNA干擾 33
2.3.1　環(huán)境RNA干擾 33
2.3.2　系統(tǒng)性RNA干擾 36
第3章　RNA干擾技術(shù)在害蟲和害螨基因功能研究中的應(yīng)用 40
3.1　利用RNA干擾技術(shù)研究害蟲的基因功能 40
3.1.1　胚胎發(fā)育基因 40
3.1.2　幾丁質(zhì)代謝基因 41
3.1.3　取食相關(guān)基因 45
3.1.4　生殖相關(guān)基因 49
3.1.5　翅型分化基因 53
3.1.6　蚊蟲免疫與傳病相關(guān)基因 54
3.2　利用RNA干擾技術(shù)研究害螨的基因功能 56
3.2.1　葉螨生長發(fā)育相關(guān)基因 57
3.2.2　葉螨解毒代謝相關(guān)基因 59
第4章　高效安全RNA干擾抗病蟲靶標(biāo)基因的篩選 61
4.1　抗病蟲靶標(biāo)基因的特征及篩選方法 61
4.1.1　抗病蟲靶標(biāo)基因的特征 61
4.1.2　病蟲RNA干擾靶標(biāo)基因序列的選擇 62
4.1.3　抗病蟲靶標(biāo)基因的篩選方法 63
4.2　害蟲的RNA干擾靶標(biāo)基因 64
4.2.1　昆蟲特有的靶標(biāo)基因 65
4.2.2　高效安全的持家基因 69
4.2.3　提高農(nóng)藥防效的靶標(biāo)基因 70
4.3　病原微生物的RNA干擾靶標(biāo)基因 72
4.3.1　病原微生物的RNA干擾靶標(biāo)基因選擇原則 72
4.3.2　靶標(biāo)病原微生物的重要生物過程 73
4.3.3　靶標(biāo)病原微生物的致病相關(guān)基因 74
4.3.4　靶標(biāo)抑制宿主植物抗性的相關(guān)基因 75
第5章　dsRNA的遞送方式及載體 77
5.1　dsRNA的遞送方式 77
5.1.1　顯微注射法 77
5.1.2　飼喂法 79
5.1.3　噴灑法 83
5.1.4　其他dsRNA遞送方式 84
5.2　dsRNA的遞送載體 85
5.2.1　納米材料介導(dǎo)的dsRNA遞送系統(tǒng) 85
5.2.2　轉(zhuǎn)基因植物介導(dǎo)的dsRNA表達(dá)系統(tǒng) 89
5.2.3　微生物介導(dǎo)的dsRNA表達(dá)遞送系統(tǒng) 92
第6章　RNA干擾效率的影響因素及對(duì)策 96
6.1　靶標(biāo)基因及片段對(duì)RNA干擾效率的影響 96
6.1.1　靶標(biāo)基因的種類對(duì)RNA干擾效率的影響 96
6.1.2　靶標(biāo)基因片段對(duì)RNA干擾效率的影響 103
6.2　昆蟲種類及生長階段對(duì)RNA干擾效率的影響105
6.2.1　不同目昆蟲常見物種RNA干擾效率的差異分析 105
6.2.2　昆蟲生長階段對(duì)RNA干擾效率的影響 111
6.3　提高RNA干擾效率的策略 113
6.3.1　影響RNA干擾效率的原因分析 113
6.3.2　提高RNA干擾效率的方法117
第 7章　基于RNA干擾技術(shù)的生物農(nóng)藥研發(fā) 122
7.1　RNA干擾技術(shù)的優(yōu)勢及其在病蟲害防治中的應(yīng)用122
7.1.1　RNA生物農(nóng)藥的優(yōu)勢122
7.1.2　RNA干擾在害蟲防治中的應(yīng)用 126
7.1.3　RNA干擾在植物病害防治中的應(yīng)用 130
7.1.4　RNA干擾在益蟲保護(hù)中的應(yīng)用 135
7.2　dsRNA的大量生產(chǎn)技術(shù) 136
7.2.1　dsRNA的化學(xué)合成 136
7.2.2　dsRNA的生物合成 136
7.2.3　dsRNA的表達(dá)系統(tǒng)與發(fā)酵生產(chǎn)137
7.2.4　RNA生物農(nóng)藥的有效劑量及常用劑型 142
7.3　表達(dá)dsRNA的抗性植物 143
7.3.1　植物核轉(zhuǎn)化表達(dá)dsRNA抗蟲 143
7.3.2　植物質(zhì)體轉(zhuǎn)化表達(dá)dsRNA抗蟲 144
7.3.3　植物介導(dǎo)RNA干擾抗蟲的機(jī)制與影響效率的因素分析 145
7.4　表達(dá)dsRNA的生防微生物 148
7.4.1　基于RNA干擾的生防細(xì)菌148
7.4.2　基于RNA干擾的生防真菌149
7.4.3　基于RNA干擾的生防病毒150
7.4.4　基于昆蟲共生菌的RNA干擾及其在害蟲防治中的應(yīng)用 152
第8章　RNA生物農(nóng)藥的生物安全評(píng)估 154
8.1　RNA干擾的脫靶效應(yīng) 154
8.1.1　RNA干擾脫靶效應(yīng)的類型154
8.1.2　RNA干擾脫靶效應(yīng)的相關(guān)影響因子 155
8.1.3　RNA干擾脫靶效應(yīng)與生物安全 156
8.2　病蟲對(duì)RNA生物農(nóng)藥的抗性 157
8.2.1　RNA生物農(nóng)藥的概念及發(fā)展趨勢 157
8.2.2　病蟲對(duì)RNA生物農(nóng)藥產(chǎn)生抗性的原因 158
8.2.3　如何延緩或者避免產(chǎn)生抗性 159
8.2.4　抗性所帶來的挑戰(zhàn)和討論 161
8.3　RNA生物農(nóng)藥的安全評(píng)價(jià) 162
8.3.1　基于核酸的安全評(píng)價(jià) 162
8.3.2　基于蛋白質(zhì)的安全評(píng)價(jià) 163
8.3.3　基于過敏性的安全評(píng)價(jià) 165
第9章　RNA生物農(nóng)藥的發(fā)展及應(yīng)用前景展望 166
9.1　RNA生物農(nóng)藥發(fā)展過程中面臨的問題 166
9.1.1　RNA生物農(nóng)藥的發(fā)展概況166
9.1.2　規(guī)模化應(yīng)用中必須解決的問題 167
9.1.3　RNA生物農(nóng)藥的商業(yè)化推廣及發(fā)展趨勢 171
9.2　miRNA及其他小RNA作為生物農(nóng)藥的前景分析173
9.2.1　miRNA的作用機(jī)制及其在昆蟲發(fā)育中的作用 173
9.2.2　miRNA在植物抗病中的功能及應(yīng)用 174
9.2.3　其他與RNA干擾相關(guān)的小RNA及其應(yīng)用前景 176
9.3　RNA生物農(nóng)藥應(yīng)用前景展望 177
9.3.1　RNA生物農(nóng)藥在植物抗病蟲中的應(yīng)用前景 177
9.3.2　RNA生物農(nóng)藥在抗螨蟲及除草劑中的應(yīng)用前景 178
參考文獻(xiàn)181